再生可能エネルギーを巡る課題と京都府南丹市における取組

再生可能エネルギーを巡る課題と
京都府南丹市における取組
京都大学名誉教授
ＩＥＴ研究会理事長
環境・エネルギー・農林業研究所代表
南丹市エコタウン推進協議会事務局長
芦田讓
２０１７/２/１１
もったいない学会＆縮小社会研究会講演
1
中国渤海湾の油田
新潟県岩船沖油・ガス田
３次元物理探査船「資源」
EPR（Energy Profit Ratio：エネルギー利得率）
出力のエネルギー / 入力のエネルギー
= 1 （損得なし）
> 1 （利益）
< 1 （損失）
資源としてあっても、ＥＰＲが悪いとエネルギーとし
て使われない。その良い例は日本の石炭である。
２０１７/２/１１
もったいない学会＆縮小社会研究会講演
2
電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法
2016年度
買取価格
期間
10kw以上
24円＋税
20年間
10kw未満
31円
20年間
工場や集合住宅棟の大型施設
２０１７/２/１１
一般の住宅
10kw未満(ダブル発電）
25円
20年間
太陽光発電とその他の発電の併用
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3
再生可能エネルギーの全量買取制度の問題点
・認定設備の電源構成の９割超が太陽光発電、かつ６割近くが
メガソーラーである。
・認定設備が急速に増加している反面、稼働した設備の比率が低い。
・高い買取価格で設備認定を取得し、太陽光発電システムの価格の下
落を待って、安く導入することで、高い利潤を得ることが可能である。
・再生可能エネルギー賦課金の増大：最も高価な太陽光発電が９割
以上占めることから賦課金の増大問題が生じる。
・将来の買い取り価格の見通しをある程度与えることが必要である。
次年度の買い取り価格について予見できないと、事業者にとって
大きなリスクになる。
・発送電分離や電力取引を視野に、送電網への実質的な優先接続や
優先給電を実施すべきである。
２０１７/２/１１
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従来エネルギーと再生可能エネルギーによる社会の違い
〔従来エネルギー〕
高エネルギー密度
〔再生可能エネルギー〕
低エネルギー密度
広く分布・再生可能
低収益
市場
低市場競争力
高収益
地産・地消
輸送コストの削減
２０１７/２/１１
環境メリット
地域経済、地域メリット
（地域のための地域のエネルギー）
再生可能エネルギーには国境なし、鉱区なし
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南丹市の概要
南丹市とは
平成26年度バイオマス産業都市に選定
平成28年2月南丹市の一部が京都丹波高原国定公園に指定
２０１７/２/１１
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バイオエコロジーパークイメージ
各要素の有機的結合が重要
２０１７/２/１１
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7
この中にどんな宝物があるでしょうか？
無いものを求めるのではなく、ある宝物を探そう
２０１７/２/１１
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プロバイオティクス農法
南丹市エコタウン構想図
太陽光発電
ヒートポンプ技術
風レンズ風車
熱利用技術
園部町製造・実験
竹炭・竹酢液・炭素繊維
南丹市
リサイクルプラザ
浄化センター排水監視
ピコ水力発電
２０１７/２/１１
牛糞堆肥・メタンガス製造
間伐材もBTL装置で液体燃料に変換
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BDF製造装置：廃食油の
軽油化 REVO
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乾式バイオマス化プラント（１）
岐阜県から兵庫県までの廃棄物が集積
リサイクルプラザ
焼却施設消防自動車
２０１７/２/１１
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バイオエコロジーセンター(１９９７年）
糞尿・おからを湿式方式でメタン発酵し、発電と堆肥を生成
２基の消化槽、２基のガスホルダー、６基の発電機で、
年間１００万kWを発電している。
八木エコロジーセンター
メタンガス・堆肥生産
小豆残渣物
おから
堆肥
乳牛・肉牛の糞尿
有機栽培野菜栽培
２０１７/２/１１
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乾式バイオマス化プラント（２）
排熱で温室栽培
処理水タンク・メタン製造
焼却補助燃料
廃液タンク・廃油タンク
重機ガス充てん装置
生ゴミを発酵させメタンガスを製造
２０１７/２/１１
カンポ焼却炉
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C-FUEL製造プラント（ＲｅｖｏＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）
２０１７/２/１１
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廃食用油回収ＢＤＦ精製
京都市から料理店4,000軒、一般家庭2,000軒
から2,000l/日の廃食油を回収。平成26年度
南丹市では2万リッター/年回収し、炭酸ガスの
削減量は2.58ｋg/ℓ×２0,000ℓ≒52トンになる。
ヨーロッパの航空会社に燃料として輸出、
さらに、ヴェトナムでジャトロハを栽培し、ＢＤＦ
を精製している。
１００％ＢＤＦによる肥料散布
２０１７/２/１１
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京丹後市仏主の既存の水車による水力発電
夜間街灯
電気柵
２０１７/２/１１
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ピコ水力発電
浄水場からの水で水車を回し、発電
２０１７/２/１１
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芦生の森の小水力発電
取水口
水路
芦生山の家
発電機
・落差6ｍの旧発電所の
水路を利用
・出力：1.5kW
・山の家の電気使用量
の1/3を賄っている
２０１７/２/１１
発電所建屋
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森林資源
自然文化村の河鹿荘
間伐材の活用
チップボイラー建屋
チップ
チップ置き場
２０１７/２/１１
貯湯タンク
ボイラー
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竹材の資源化
竹炭窯
竹炭工芸品
竹炭・竹酢液製造装置
２０１７/２/１１
竹炭
竹酢液原液と蒸留液
宮崎県の口蹄疫消毒にも使用
竹酢液原液の熟成
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炭焼窯
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瑠璃渓における太陽光発電
２０１７/２/１１
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プロバイオティクス農法
・善玉の乳酸菌、枯草菌、放線菌により農作物を栽培し、
安全・安心でおいしいコメ、野菜類を消費者に供給するこ
とを、南丹市で１５名の農家の方々と行っている。
・平成２９年度は、栽培面積６町７反(７６０アール）、収穫量
は３０トンを見込んでいる。
・販売先として、京都の老舗料理店、京都大学生協、南丹
市周辺のゴルフ場や介護施設、京都市内のスーパー、さ
らに東京六本木のスーパーや一般の人々に提供してい
る。
２０１７/２/１１
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プロバイオティクス農法取り組み
２０１７/２/１１
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ＹＭ(高温好気性）菌による下水処理場（佐賀市）
２０１７/２/１１
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風力発電
地域対応型小型風力発電装置
九州大学の風力発電装置
１KW・5KW 風レンズ
工場の電源に活用
3,500
W
実測値(1分間平均）
3,000
Cw=1.0（風レンズ風車）
2,500
Cw=0.4（従来風車）
2,000
1,500
1,000
500
0
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
ローター周りにダクトを取り付けると、
強い渦が発生し、風車の後ろの気圧
が低下し、低い圧力部に風は吸い
込まれ、ダクト内の風速が1.3～1.5倍
に増速
m/s
２０１７/２/１１
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自主防災組織への浄水装置の設置補助
安全な飲料水を造りだす高性能浄水システム
雨水
風呂水
凝集剤
攪拌済
逆浸透膜
クリスタルヴァレー
安全でおいしい水
池水
濁水
防火用水
１５ℓ/時(１１０人分)
８.３kg：２５万円
プール
消火栓
河川水
４１ℓ/時（３３３人分）
２０kg：１５０万円
プール水
海水
２００ℓ/時（１６６６人分）：淡水
８３ℓ/時（６６６人分）：海水
５０ｋｇ：５００万円
汽水域
地球上の水の97.5％は海。淡水は2.5％。しかし、その内7割は南極と北極の氷。我々が使える水は全体の0.01％である。
２０１７/２/１１
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Innovative Eco-Tech(IET)研究会の４本柱
１．IET熱水洗浄（認定技術）
２．セラミック化チタン（認定技術）
【グースアスファルトの除去】
【新脱塩法＋耐塩害性付与】
【低温セラミック化技術】
①ＩＥＴ熱水洗浄
②壁面強化用透明塗料
140℃の亜臨界領域の水を使った洗浄方法
洗剤・溶剤不使用で汚れが落ちます。洗浄後②のチタン
水溶液（チタン錯体）を含浸させ耐候性を付与します。
有害な紫外線エネルギーを吸収し、強固なチタンセラミ
ックを形成し、建物の経年劣化を抑制し外壁を守ります。
同時に光触媒効果で汚れも抑制します。
３．透明遮熱塗料（認定技術）
４ .熱放散-遮熱塗料
【波長制御nano技術】　ナノガードATO
③ガラス用透明遮熱塗料
【熱-放散・散乱】
【ｴﾈﾙｷﾞｰ形態変換】（光電　熱電　熱音響）
④屋根用遮熱塗料　（有機塗料）
窓より侵入する有害な紫外線と暑すぎる赤外線を防ぎ、
カーテン・畳・家具のヤケや熱による劣化・変形を防
ぎます。
屋根・壁の熱を独特の熱エネルギー変換機能で、極端
な暑さ・寒さを緩和することで建物の経年劣化を抑制し、
資産価値を守ります。
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（開発中技術）
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熱水洗浄
After
Before
明治村
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地熱発電とは
現在の技術では深さ何千km
の地熱エネルギーを利用するこ
とはできない。
現在は、降った雨が地下深部
（地下数km深程度）にしみ込み、
地球内部にある高温の岩石で
温められ、軽くなって上昇し（温
められた水を熱水という）、比較
的浅いところ（深さ1～3ｋｍ程
度）に溜まった場所（地熱貯留
層と呼ぶ）にボーリングを行い、
蒸気あるいは熱水を取り出し、
タービンを回して発電する。
出典：地熱情報研究所
(http://igigeothermal.jp/about.php#1-1)に一部加筆
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世界に冠たる地熱大国
平成31年度に秋田県湯沢市で三菱マテリアル、Ｊ－Ｐｏｗｅｒ,
三菱瓦斯化学が出力５万ｋＷの地熱発電所運転開始。
２０１７/２/１１
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持続可能・地方分散型社会の実現
宝物を手に入れるには
地元自治体の協力
事業計画策定
住民の認識
企業の協力
事業の予算化・実施
地域の資源
技術
資金
の三位一体に加え
再生可能エネルギーと地方分散型社会の構築の必要性の認識
が必要である。
２０１７/２/１１
もったいない学会＆縮小社会研究会講演
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